冷庫集群智能監控系統的製作方法

2023-05-29 10:16:31

專利名稱：冷庫集群智能監控系統的製作方法
技術領域：
冷庫集群智能監控系統技術領域[0001]本實用新型涉及冷庫領域，尤其涉及一種冷庫監測系統，具體是指一種冷庫集群智能監控系統。
背景技術：
[0002]農產品冷鏈物流(Cold Chain Logistics)是指生鮮農產品即在產、加、貯、運、銷各環節始終處於適宜的低溫控制環境下，最大程度地保證產品品質和質量安全的特殊供應鏈系統(即全程冷鏈)。冷庫作為農產品冷加工、儲存、配送的基本設施，是保證全程冷鏈的關鍵物流節點，而溫度是整個農產品冷鏈物流供應鏈的關鍵控制點。[0003]伴隨著我國農產品冷鏈物流業的迅猛的發展，有關生產商(雙匯、光明等)、物流商 (中外運、中糧等)、經銷商(銀座等)開始聯手打造農產品冷鏈物流鏈，在產地市場和配送中心等建立起了一批跨區域物流冷庫集群。[0004]從現有的冷庫的控制、監測與管理來看，冷庫製冷系統的智能化控制已經普遍應用，大、中型冷庫基本上都實現了對庫溫、製冷系統壓力、設備運行狀態等的實時顯示和自動記錄，並設有較完善的安全保護裝置。但是這些電子監測控制系統大多是面向某一個冷庫或某地的幾個冷庫，不能實現大型集群冷庫及異地分布的多個冷庫群監控和管理。實用新型內容[0005]本實用新型要解決的技術問題是，提供一種能夠實現對大型集群冷庫及異地分別的多個冷庫群實現監控和管理的冷庫集群智能監控系統。[0006]本實用新型的技術解決方案是，提供如下一種冷庫集群智能監控系統，利用包括現場控制器和與現場控制器通訊連接的組態上位機的多個冷庫單元，還包括集控中心和至少一個數據網關伺服器，所述的每個冷庫單元中還設有環境採集控制單元，所述的環境採集控制單元和組態上位機均通過現場總線與數據網關伺服器連接，所述的數據網關伺服器與集控中心通過網際網路連接。[0007]採用以上方案後，本實用新型利用環境採集控制單元採集每個冷庫單位的環境參數信息並傳送至數據網關伺服器，同時數據網關伺服器也可採集現場控制器中儲存的各種工況信息，這樣在使用時，即可通過集控中心遠程監視各冷庫單元的環境信息，同時也可通過集控中心發布指令，經數據網關伺服器中轉將指令傳送至現場控制器，從而實現遠程對各冷空單元的控制。另外，通過在數據網關伺服器中安裝各類物流管理軟體，這樣在實現遠程對各冷庫單元的監控的同時也可實現對各冷庫單元物流信息的管理。[0008]作為優選，所述的環境採集控制單元包括環境參數採集傳感器、A/D轉換模塊和環境採集控制器，所述的環境採集控制器設有現場總線通訊接口，所述的環境採集控制器利用現場總線通訊接口並通過現場總線與數據網關伺服器連接。通過本優選方案，環境採集控制單元通過環境參數採集傳感器方便的採集冷庫單位的環境信息並通過A/D轉換模塊將採集到的模擬量的環境參數信息轉換為數位訊號，之後環境採集控制器將轉換得到的數字量的環境參數信息處理儲存並可利用現場總線通訊接口再通過現場總線實現與數據網關伺服器的通訊。[0009]作為優選，所述的環境採集模塊採集庫內的環境參數包括溫度、溼度、庫門開關狀態、斷電工況中的一種或一種以上的組合。[0010]作為優選，所述的現場控制器連接有多個I/O 口，所述的I/O分別連接模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開關量輸入通道和開關量輸出通道，所述的模擬量輸入通道分別連接冷庫系統中的溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器中的一種；所述的模擬量輸出通道分別連接冷庫系統中的執行機構；所述的開關量輸入通道分別連接狀態信號燈裝置；所述的開關量輸出通道分別連接工作信號燈裝置。[0011]作為優選，所述的組態上位機為採用組態軟體進行數據管理和監控的工控機。[0012]作為改進，所述的集控中心還設有無線收發模塊，所述的無線收發模塊利用公共的無線通訊網絡實現與終端手機的通訊。通過本改進，本實用新型可利用公共的無線通訊網絡如GSM網絡、CDMA網絡或3G網絡等實現與終端手機的通訊，在數據發生異常時可通過簡訊等方式發送到終端手機上進行報警提示。[0013]綜上所述，本實用新型通過該構建環境採集控制單元，並結合網際網路或區域網，可以將冷鏈物流產、加、貯、運、銷各個環節中涉及的各種冷庫都連接到網絡中，設備的狀態與信息以及環境參數等海量數據可以上傳到統一的平臺進行分析、判斷、統一處理，並且各設備之間的信息共享、協調聯動成為可能，從而實現對大型集群冷庫及同一網絡異地分布的冷庫群的智能監測、控制和管理。


[0014]附圖中是本實用新型冷庫集群智能監控系統的結構示意框圖；[0015]圖中所示[0016]1、現場控制器，2、組態上位機，3、集控中心，3. 1、無線收發模塊，4、數據網關伺服器，5、環境採集控制單元，5. 1、環境參數採集傳感器，5. 2、A/D轉換模塊，5. 3、環境採集控制器，5. 3. 1、現場總線通訊接口。
具體實施方式
[0017]為便於說明，
以下結合附圖，對實用新型冷庫集群智能監控系統做詳細說明[0018]如附圖中所示，一種冷庫集群智能監控系統，利用包括現場控制器1和與現場控制器1通訊連接的組態上位機2的多個冷庫單元，還包括集控中心3和多個數據網關伺服器4，所述的每個冷庫單元中還設有環境採集控制單元5，所述的環境採集控制單元5和組態上位機2均通過現場總線與數據網關伺服器4連接，所述的數據網關伺服器4與集控中心3通過網際網路連接；所述的環境採集控制單元5包括環境參數採集傳感器5. 1、A/D轉換模塊5. 2和環境採集控制器5. 3，所述的環境採集控制器5. 3設有現場總線通訊接口 5. 3. 1，所述的環境採集控制器5利用現場總線通訊接口 5. 3並通過現場總線與數據網關伺服器4連接；所述的現場總線均採用RS485總線；[0019]在本實施例中，所述的環境採集控制單元5採集冷庫內的環境參數包括溫度、溼度、庫門開關狀態、斷電工況；其中溫度的採集選用PTiooo鉬電阻溫度傳感器，依據雙校4正因子二階導數數學模型進行溫度數據採集；溼度的採集選用瑞士進口溼度IC晶片進行幹/溼球溫度信號採集，通過電橋信號進行溼度數據採集；庫門信號採集選用門磁開關進行庫門開關信號採集；斷電信號採集選用備用發電機的切換信號和UPS斷路信號進行斷電數位訊號採集。採集到的這些數據作為環境信息通過通訊接口上傳給數據網關伺服器； 所述工況採集模塊包含在PLC現場控制器中。所述的現場控制器1連接有多個I/O 口，所述的I/O分別連接模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開關量輸入通道和開關量輸出通道；模擬量輸入通道連接設置在冷庫系統中的各種溫度、壓力、液位傳感器等，輸入制冷機組的各種工況信息，包括氨機、氨泵、動力庫及附屬設備當前的運行情況，是否出現故障等等；模擬量輸出通道連接設置在了冷庫系統中的各種執行機構，比如氨機、氨泵、各類電動迴路閥等；開關量輸入通道KRD連接開關機、復位等狀態信號裝置，而開關量輸出通道連接信號燈等工作信號裝置；I/O輸入接口將採集到的數據傳輸到現場控制器1，經現場控制器1本身的程序運算後將指令傳送給I/O輸出接口，執行設備進行相應動作，完成對現場的控制。輸入輸出的數值存放在I/O設備的寄存器中，通過其它地址可以進行引用；大多數I/O設備提供與其它設備或工控機進行通訊的通訊埠，工控機通過這些通訊埠讀寫I/O設備的寄存器，採集到的數據可用於進一步的監控；另外，所述組態監控上位機2是採用組態軟體進行數據管理和監控的工控機；組態監控上位機2通過通訊埠與現場控制器1進行通訊，分別訪問相應的寄存器，以獲取冷庫現場各工藝參數、電氣參數的實際值，並將數據傳送到實時資料庫，實時資料庫將其處理後通過人機界面(View)顯示給用戶，用戶的操作界面可直觀顯示整個冷庫系統動態流程圖，並可放大顯示各工段工藝流程圖，同時帶有動態參數顯示，趨勢曲線顯示，報警顯示，並可按要求列印有關即時參數及歷史運轉參數，達到對冷庫單元進行綜合監控、管理、分析的功能。。用戶也可以在人機界面上修改設置參數，進而通過實時資料庫下置到現場設備中； 組態軟體可以將採集的歷史數據保存到實時資料庫中，也可以保存到各種關係資料庫中， 比如Oracle、Sqlsever等，通過組態軟體的數據平臺，歷史數據可以輕鬆關聯到數據網關伺服器中；所述數據網關伺服器4集數據網關和數據伺服器與一體，各冷庫單元的環境採集控制單元和現場控制器節點通過RS485總線與數據網關資料庫通信，實現數據採集和轉發功能；數據網關包括5個模塊底層設備監控模塊封裝了設備的驅動；數據採集線程模塊在底層設備監控模塊接口的支持下，完成對設備的控制請求、數據採集等操作；線程調度模塊負責對各數據採集線程講行管理和調度；數據採集通信模塊採用Socket封裝了完全的傳輸控制協議的多線程伺服器端，處理每個監控客戶端與數據網關伺服器之間的交互；協議轉換模塊中定義了監控數據傳輸協議，負責對監控客戶端發送的命令進行解析和響應； 數據伺服器包括3個模塊資料庫連接模塊負責建立數據網關伺服器與集控中心的資料庫伺服器之間的連接；資料庫業務邏輯模塊是該部分的核心，封裝了各種資料庫功能類和接口 ；資料庫通信模塊保證網關伺服器與監控客戶端的連接，並封裝各種分布式資料庫接 Π ；所述的集控中心3還設有無線收發模塊3. 1，所述的無線收發模塊3. 1利用公共的GSM無線通訊網絡實現與終端GSM手機的通訊；集控中心3的資料庫伺服器通過路由器和網際網路連接各物流節點企業的數據網關伺服器，以資料庫的形式對數據網關伺服器上傳的每個冷庫單元的環境信息和製冷設備的工況信息進行統一管理，根據全局優化結果發出控制命令到數據網關伺服器；同時資料庫伺服器提供用戶設備管理界面，允許授權用戶遠程登錄，利用網際網路或手機終端查看冷庫單元的環境參數、製冷設備的運行狀態與參數，控制製冷設備的啟停，並對設備故障進行診斷。 在上述實施例中，對本實用新型的最佳實施方式做了描述，很顯然，在本實用新型的發明構思下，仍可做出很多變化，如所述的公共無線通訊網絡也可選用CDMA網絡或者3G 網絡，又如所述的數據網管伺服器及冷庫單元的數量也可根據實際情況進行調整。在此， 應該說明，在本實用新型的發明構思下所做出的任何改變都將落入本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種冷庫集群智能監控系統，利用包括現場控制器(1)和與現場控制器(1)通訊連接的組態上位機(2)的多個冷庫單元，其特徵在於還包括集控中心(3)和至少一個數據網關伺服器(4)，所述的每個冷庫單元中還設有環境採集控制單元(5)，所述的環境採集控制單元(5)和組態上位機(2)均通過現場總線與數據網關伺服器(4)連接，所述的數據網關伺服器(4)與集控中心(3)通過網際網路連接。
2.根據權利要求1所述的冷庫集群智能監控系統，其特徵在於所述的環境採集控制單元(5 )包括環境參數採集傳感器(5. 1)、A/D轉換模塊(5.2)和環境採集控制器(5. 3 )，所述的環境採集控制器(5. 3)設有現場總線通訊接口(5. 3. 1)，所述的環境採集控制器(5)利用現場總線通訊接口(5. 3)並通過現場總線與數據網關伺服器(4)連接。
3.根據權利要求1所述的冷庫集群智能監控系統，其特徵在於所述的環境採集控制單元(5)採集冷庫內的環境參數包括溫度、溼度、庫門開關狀態、斷電工況中的一種或一種以上的組合。
4.根據權利要求1所述的冷庫集群智能監控系統，其特徵在於所述的現場控制器(1)連接有多個I/O口，所述的I/O分別連接模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開關量輸入通道和開關量輸出通道，所述的模擬量輸入通道分別連接冷庫系統中的溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器中的一種；所述的模擬量輸出通道分別連接冷庫系統中的執行機構； 所述的開關量輸入通道分別連接狀態信號燈裝置；所述的開關量輸出通道分別連接工作信號燈裝置。
5.根據權利要求1所述的冷庫集群智能監控系統，其特徵在於所述的組態上位機(2)為採用組態軟體進行數據管理和監控的工控機。
6.根據權利要求1所述的冷庫集群智能監控系統，其特徵在於所述的集控中心(3) 還設有無線收發模塊(3. 1)，所述的無線收發模塊(3. 1)利用公共的無線通訊網絡實現與終端手機的通訊。
專利摘要本實用新型提供了一種冷庫集群智能監控系統，利用包括現場控制器(1)和與現場控制器(1)通訊連接的組態上位機(2)的多個冷庫單元，還包括集控中心(3)和至少一個數據網關伺服器(4)，所述的每個冷庫單元中還設有環境採集控制單元(5)，所述的環境採集控制單元(5)和組態上位機(2)均通過現場總線與數據網關伺服器(4)連接，所述的數據網關伺服器(4)與集控中心(3)通過網際網路連接。利用本實用新型能夠實現對大型集群冷庫及異地分別的多個冷庫群實現監控和管理。
文檔編號G05B19/418GK202275310SQ20112035983
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者李麗娟, 王家敏 申請人:山東商業職業技術學院